JP2001145029A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JP2001145029A JP2001145029A JP32569499A JP32569499A JP2001145029A JP 2001145029 A JP2001145029 A JP 2001145029A JP 32569499 A JP32569499 A JP 32569499A JP 32569499 A JP32569499 A JP 32569499A JP 2001145029 A JP2001145029 A JP 2001145029A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 間欠動作時に固体撮像素子から映像信号が出
力される１フレーム期間のみ後段のアナログ信号処理部
を動作させ、それ以外はＯＦＦさせることで、より低い
消費電力化の実現を図る。 【解決手段】 固体撮像素子１１を間欠動作させて映像
信号を出力させない期間を設け、この期間に後段のアナ
ログ信号処理部１００の機能を停止し、映像信号が出力
される１フレームの映像信号が出力される以前にある垂
直黒基準期間でのクランプ幅を大きくすることで、アナ
ログ信号処理部１００の動作を安定化させた後、固体撮
像素子１１から出力信号の処理を行う。これにより、固
体撮像素子１１からの映像信号がない期間のアナログ信
号処理部１００のより一層の低消費電力化の実現が可能
となる。
力される１フレーム期間のみ後段のアナログ信号処理部
を動作させ、それ以外はＯＦＦさせることで、より低い
消費電力化の実現を図る。 【解決手段】 固体撮像素子１１を間欠動作させて映像
信号を出力させない期間を設け、この期間に後段のアナ
ログ信号処理部１００の機能を停止し、映像信号が出力
される１フレームの映像信号が出力される以前にある垂
直黒基準期間でのクランプ幅を大きくすることで、アナ
ログ信号処理部１００の動作を安定化させた後、固体撮
像素子１１から出力信号の処理を行う。これにより、固
体撮像素子１１からの映像信号がない期間のアナログ信
号処理部１００のより一層の低消費電力化の実現が可能
となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、静止画あるいは
動画記録が可能で、間欠動作を行う固体撮像装置に関す
る。
動画記録が可能で、間欠動作を行う固体撮像装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報網の高速化、大容量化に伴
い、音声あるいはテキスト主体であった情報通信分野に
も、画像を加えたマルチメディア通信が盛んになりつつ
ある。これまでの固体撮像装置は、ビデオカメラ、デジ
タルカメラが主な用途として使われてきたが、携帯端末
への応用が進んでいる。携帯端末への搭載の場合、小型
であることからバッテリー容量にも制限がある。また、
通信網の容量の制限からフルフレームの動作ではなく間
欠動作を行う場合もある。この場合は省電力化も含めて
回路自体をＯＮ／ＯＦＦ制御するのが有効である。
い、音声あるいはテキスト主体であった情報通信分野に
も、画像を加えたマルチメディア通信が盛んになりつつ
ある。これまでの固体撮像装置は、ビデオカメラ、デジ
タルカメラが主な用途として使われてきたが、携帯端末
への応用が進んでいる。携帯端末への搭載の場合、小型
であることからバッテリー容量にも制限がある。また、
通信網の容量の制限からフルフレームの動作ではなく間
欠動作を行う場合もある。この場合は省電力化も含めて
回路自体をＯＮ／ＯＦＦ制御するのが有効である。
【０００３】装置の内部回路自体をＯＮ／ＯＦＦ制御し
て省電力化を図った従来の固体撮像装置を図９に示し、
その動作を説明するための図１０のタイミングチャート
とともに説明する。
て省電力化を図った従来の固体撮像装置を図９に示し、
その動作を説明するための図１０のタイミングチャート
とともに説明する。
【０００４】固体撮像素子１１からの出力信号ＯＳは、
アナログ信号の状態でＣＤＳ（相関二重サンプリング）
／ＧＣＡ（利得制御増幅）部１２を介して低雑音化処理
と次段に入力される信号レベルが、常に一定になるよう
なレベル調整を行う。
アナログ信号の状態でＣＤＳ（相関二重サンプリング）
／ＧＣＡ（利得制御増幅）部１２を介して低雑音化処理
と次段に入力される信号レベルが、常に一定になるよう
なレベル調整を行う。
【０００５】ＣＤＳ／ＧＣＡ部１２で低雑音化されレベ
ル調整されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換部１３でデジ
タル信号に変換する。このデジタル信号をデジタル信号
処理部１４に入力し、所定のデジタル信号処理を行う。
これら各部は、タイミング信号発生部１５から発生する
信号によって駆動する。
ル調整されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換部１３でデジ
タル信号に変換する。このデジタル信号をデジタル信号
処理部１４に入力し、所定のデジタル信号処理を行う。
これら各部は、タイミング信号発生部１５から発生する
信号によって駆動する。
【０００６】ここで、固体撮像素子１１を間欠動作させ
る場合は、タイミング信号発生部１５より生成された間
欠動作信号ＳＴを、間欠駆動制御部１７に送る。間欠駆
動制御部１７では、図１０に示すように固体撮像素子１
１からの出力信号ＯＳに映像信号のない期間はＯＦＦ信
号を、ＣＤＳ／ＧＣＡ部１２、Ａ／Ｄ変換部１３、クラ
ンプ部１６とから構成されるアナログ信号処理部１００
に送り、これをＯＦＦする。
る場合は、タイミング信号発生部１５より生成された間
欠動作信号ＳＴを、間欠駆動制御部１７に送る。間欠駆
動制御部１７では、図１０に示すように固体撮像素子１
１からの出力信号ＯＳに映像信号のない期間はＯＦＦ信
号を、ＣＤＳ／ＧＣＡ部１２、Ａ／Ｄ変換部１３、クラ
ンプ部１６とから構成されるアナログ信号処理部１００
に送り、これをＯＦＦする。
【０００７】ＯＦＦ後に、図１０に示すように垂直同期
信号ＶＤが２Ｖ（Ｖ：１垂直走査期間）が経過する手前
で、間欠駆動制御部１７よりＯＮ信号を出力する。これ
により、間欠的に出力されてくる固体撮像素子１１の出
力以後の信号処理を安定にするために、固体撮像素子１
１から映像出力が出力される以前に予めアナログ信号処
理部１００をＯＮし、予備動作させておく。
信号ＶＤが２Ｖ（Ｖ：１垂直走査期間）が経過する手前
で、間欠駆動制御部１７よりＯＮ信号を出力する。これ
により、間欠的に出力されてくる固体撮像素子１１の出
力以後の信号処理を安定にするために、固体撮像素子１
１から映像出力が出力される以前に予めアナログ信号処
理部１００をＯＮし、予備動作させておく。
【０００８】このように、間欠動作状態時に固体撮像素
子１１からの出力信号ＯＳに映像信号のない期間は、そ
れ以後のアナログ信号処理部１００をＯＮ／ＯＦＦ制御
することで消費される電力を削減していた。
子１１からの出力信号ＯＳに映像信号のない期間は、そ
れ以後のアナログ信号処理部１００をＯＮ／ＯＦＦ制御
することで消費される電力を削減していた。
【０００９】しかし、間欠的に出力されてくる固体撮像
素子１１の出力以後の信号処理を安定にするために、固
体撮像素子１１からの出力信号ＯＳに映像信号が含まれ
る前に、予めアナログ信号処理部１００をＯＮし、予備
動作を行う必要があることから、この予備動作の時間分
の電力消費が無駄であった。
素子１１の出力以後の信号処理を安定にするために、固
体撮像素子１１からの出力信号ＯＳに映像信号が含まれ
る前に、予めアナログ信号処理部１００をＯＮし、予備
動作を行う必要があることから、この予備動作の時間分
の電力消費が無駄であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、固体
撮像素子を間欠動作させる場合、固体撮像素子からの出
力に映像信号が含まれない期間も、それ以後の処理を行
うアナログ信号処理部を動作させて回路動作を安定させ
る必要があり、より低消費電力化を行うことができな
い、という問題があった。
撮像素子を間欠動作させる場合、固体撮像素子からの出
力に映像信号が含まれない期間も、それ以後の処理を行
うアナログ信号処理部を動作させて回路動作を安定させ
る必要があり、より低消費電力化を行うことができな
い、という問題があった。
【００１１】この発明の目的は、間欠動作時に固体撮像
素子からの出力に映像信号のある１フレーム期間のみ後
段のアナログ信号処理部を動作させ、それ以外はＯＦＦ
することによって低消費電力化を実現する。
素子からの出力に映像信号のある１フレーム期間のみ後
段のアナログ信号処理部を動作させ、それ以外はＯＦＦ
することによって低消費電力化を実現する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、この発明の固体撮像装置では、固体撮像素子
と、少なくとも前記固体撮像素子より得られる出力信号
に含まれる雑音を低減する低雑音化手段、前記低雑音化
手段により低雑音化されたアナログ信号をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換手段、前記出力信号の黒レベルを
一定にするクランプ手段から構成してなるアナログ信号
処理部と、前記固体撮像素子および前記アナログ信号処
理部に必要な駆動パルスを供給するとともに、前記アナ
ログ信号処理部を間欠動作させる間欠動作信号を発生す
るタイミング信号発生手段と、前記間欠信号に基づき、
前記アナログ信号処理部の動作を間欠制御する間欠動作
制御手段と、前記間欠動作制御手段に基づき、前記クラ
ンプ手段が前記映像信号をクランプする期間を切換える
クランプ切換手段とを具備し、前記固体撮像素子からの
間欠信号出力期間内で、前記出力信号の内の映像信号出
力のある映像出力期間直前の垂直黒基準レベル期間のク
ランプ幅を広げることを特徴とする。
ために、この発明の固体撮像装置では、固体撮像素子
と、少なくとも前記固体撮像素子より得られる出力信号
に含まれる雑音を低減する低雑音化手段、前記低雑音化
手段により低雑音化されたアナログ信号をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換手段、前記出力信号の黒レベルを
一定にするクランプ手段から構成してなるアナログ信号
処理部と、前記固体撮像素子および前記アナログ信号処
理部に必要な駆動パルスを供給するとともに、前記アナ
ログ信号処理部を間欠動作させる間欠動作信号を発生す
るタイミング信号発生手段と、前記間欠信号に基づき、
前記アナログ信号処理部の動作を間欠制御する間欠動作
制御手段と、前記間欠動作制御手段に基づき、前記クラ
ンプ手段が前記映像信号をクランプする期間を切換える
クランプ切換手段とを具備し、前記固体撮像素子からの
間欠信号出力期間内で、前記出力信号の内の映像信号出
力のある映像出力期間直前の垂直黒基準レベル期間のク
ランプ幅を広げることを特徴とする。
【００１３】このように、固体撮像素子を間欠動作させ
て信号を出力させない期間を設け、この期間に後段のア
ナログ信号処理部の機能を停止し、信号が出力される１
フレームの映像信号が出力される以前にある垂直黒基準
期間でのクランプ幅を大きくすることでアナログ信号処
理部の動作を安定化させた後、固体撮像素子から出力信
号の処理を行う。これにより、固体撮像素子からの信号
がない期間のアナログ信号処理部の消費電力を低減する
ことができる。
て信号を出力させない期間を設け、この期間に後段のア
ナログ信号処理部の機能を停止し、信号が出力される１
フレームの映像信号が出力される以前にある垂直黒基準
期間でのクランプ幅を大きくすることでアナログ信号処
理部の動作を安定化させた後、固体撮像素子から出力信
号の処理を行う。これにより、固体撮像素子からの信号
がない期間のアナログ信号処理部の消費電力を低減する
ことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、こ
の発明の第１の実施の形態について説明するためのシス
テム図である。なお、図９と同一の構成部分には同一の
符号を付して説明する。
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、こ
の発明の第１の実施の形態について説明するためのシス
テム図である。なお、図９と同一の構成部分には同一の
符号を付して説明する。
【００１５】図１において、固体撮像素子１１からの出
力映像信号は、アナログ信号の状態でＣＤＳ／ＧＣＡ部
１２を介して低雑音化処理と次段に入力される信号レベ
ルが、常に一定になるようなレベル調整を行う。
力映像信号は、アナログ信号の状態でＣＤＳ／ＧＣＡ部
１２を介して低雑音化処理と次段に入力される信号レベ
ルが、常に一定になるようなレベル調整を行う。
【００１６】ＣＤＳ／ＧＣＡ部１２で低雑音化されレベ
ル調整されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換部１３でデジ
タル信号に変換する。このデジタル信号をデジタル信号
処理部１４に入力してデジタル信号処理を行う。これら
各部は、タイミング信号発生部１５から発生する信号に
よって駆動させる。
ル調整されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換部１３でデジ
タル信号に変換する。このデジタル信号をデジタル信号
処理部１４に入力してデジタル信号処理を行う。これら
各部は、タイミング信号発生部１５から発生する信号に
よって駆動させる。
【００１７】ここで、固体撮像素子１１を間欠動作させ
る場合は、タイミング信号発生部１５より生成された間
欠動作信号ＳＴを、間欠駆動制御部１７に送る。間欠駆
動制御部１７では、固体撮像素子１１から映像信号が出
力されない期間は、ＣＤＳ／ＧＣＡ部１２、Ａ／Ｄ変換
部１３、クランプ部１６とから構成されるアナログ信号
処理部１００をＯＦＦにする。このようにして、固体撮
像素子１１の出力に映像信号が含まれない期間に、消費
される電力を削減できる。
る場合は、タイミング信号発生部１５より生成された間
欠動作信号ＳＴを、間欠駆動制御部１７に送る。間欠駆
動制御部１７では、固体撮像素子１１から映像信号が出
力されない期間は、ＣＤＳ／ＧＣＡ部１２、Ａ／Ｄ変換
部１３、クランプ部１６とから構成されるアナログ信号
処理部１００をＯＦＦにする。このようにして、固体撮
像素子１１の出力に映像信号が含まれない期間に、消費
される電力を削減できる。
【００１８】一方、動作の復帰は固体撮像素子１１から
の間欠動作によって、映像信号が出力される１フレーム
の最初の同期信号とともに、アナログ信号処理部１００
を起動する。
の間欠動作によって、映像信号が出力される１フレーム
の最初の同期信号とともに、アナログ信号処理部１００
を起動する。
【００１９】起動直後から映像信号が出力されるまでの
クランプ動作について、図２および図３を用いて説明す
る。
クランプ動作について、図２および図３を用いて説明す
る。
【００２０】図２（Ａ）は一般的な固体撮像素子の画素
の配置を示す。１フレームの信号の読み出し開始位置を
左上の黒点からとすると、映像信号が出力される前の数
Ｈ（Ｈ：水平走査期間）は、映像信号が出力されない垂
直黒基準期間Ｖ−ＯＢが連続して出力される。それ以後
は、数画素〜十数画素の水平黒基準期間Ｈ-OB の後に映
像信号が出力される水平走査期間が繰り返される。
の配置を示す。１フレームの信号の読み出し開始位置を
左上の黒点からとすると、映像信号が出力される前の数
Ｈ（Ｈ：水平走査期間）は、映像信号が出力されない垂
直黒基準期間Ｖ−ＯＢが連続して出力される。それ以後
は、数画素〜十数画素の水平黒基準期間Ｈ-OB の後に映
像信号が出力される水平走査期間が繰り返される。
【００２１】図２（Ｂ）の（ａ）は、図２（Ａ）の垂直
黒基準期間の１Ｈレート分の出力信号ａを、図２（Ｂ）
の（ｂ）は、図２（Ａ）の映像出力がある１Ｈレート分
の出力信号ｂをそれぞれ示す。
黒基準期間の１Ｈレート分の出力信号ａを、図２（Ｂ）
の（ｂ）は、図２（Ａ）の映像出力がある１Ｈレート分
の出力信号ｂをそれぞれ示す。
【００２２】この実施の形態では、間欠動作で固体撮像
素子１１から映像信号が出力される１フレーム期間の最
初に出力される垂直黒基準期間Ｖ−ＯＢに、クランプ幅
を広げたクランプ動作を行い、映像信号が映像出力され
る期間にはクランプ電位を安定させたのち、通常のクラ
ンプ動作にして以後の処理を行うものである。このクラ
ンプ動作は、間欠動作制御部１７の制御信号に基づき、
切換スイッチ１８がクランプ回路１６を制御することで
実行される。
素子１１から映像信号が出力される１フレーム期間の最
初に出力される垂直黒基準期間Ｖ−ＯＢに、クランプ幅
を広げたクランプ動作を行い、映像信号が映像出力され
る期間にはクランプ電位を安定させたのち、通常のクラ
ンプ動作にして以後の処理を行うものである。このクラ
ンプ動作は、間欠動作制御部１７の制御信号に基づき、
切換スイッチ１８がクランプ回路１６を制御することで
実行される。
【００２３】図３は、間欠動作時のクランプ動作を詳し
く説明するための説明図である。この図では、３Ｖ
（Ｖ：１垂直走査期間）に１回、固体撮像素子１１から
出力信号ＯＳに映像信号が出力される場合である。
く説明するための説明図である。この図では、３Ｖ
（Ｖ：１垂直走査期間）に１回、固体撮像素子１１から
出力信号ＯＳに映像信号が出力される場合である。
【００２４】この場合、タイミング信号発生部１５から
出力される間欠制御信号ＳＴによって、アナログ信号処
理部１００は完全にＯＦＦする。ＯＦＦ後に２Ｖ経過し
た後、固体撮像素子１１からの出力信号ＯＳの１フレー
ムに同期した垂直同期信号ＶＤによって、アナログ信号
処理部１００は起動する。
出力される間欠制御信号ＳＴによって、アナログ信号処
理部１００は完全にＯＦＦする。ＯＦＦ後に２Ｖ経過し
た後、固体撮像素子１１からの出力信号ＯＳの１フレー
ムに同期した垂直同期信号ＶＤによって、アナログ信号
処理部１００は起動する。
【００２５】この起動時は、出力信号ＯＳを拡大して示
した図３の（ＯＳ）とクランプ部１６のクランプ電圧Ｖ
ｃの関係として示すように、正常なクランプ電位Ｖｃに
比べて大きくずれたΔＶの電位になっているが、映像信
号の前に出力される垂直黒基準期間Ｖ−ＯＢにクランプ
動作を行うクランプ幅を広くとる。
した図３の（ＯＳ）とクランプ部１６のクランプ電圧Ｖ
ｃの関係として示すように、正常なクランプ電位Ｖｃに
比べて大きくずれたΔＶの電位になっているが、映像信
号の前に出力される垂直黒基準期間Ｖ−ＯＢにクランプ
動作を行うクランプ幅を広くとる。
【００２６】このようにして、映像信号が出力される水
平走査期間の前に正常なクランプ電位Ｖｃに復帰させる
ことができる。そして映像信号の出力が開始される直前
に、通常のクランプ動作と切換えて以後の処理を行う。
この結果、間欠動作における消費電力をより一層低減
し、かつ安定な画像を得ることができる図４は、この発
明の第２の実施の形態について説明するための構成図で
あり、この図では間欠動作制御部１７、切換スイッチ１
８、クランプ部１６だけを示し、他の構成は図１と同じ
である。
平走査期間の前に正常なクランプ電位Ｖｃに復帰させる
ことができる。そして映像信号の出力が開始される直前
に、通常のクランプ動作と切換えて以後の処理を行う。
この結果、間欠動作における消費電力をより一層低減
し、かつ安定な画像を得ることができる図４は、この発
明の第２の実施の形態について説明するための構成図で
あり、この図では間欠動作制御部１７、切換スイッチ１
８、クランプ部１６だけを示し、他の構成は図１と同じ
である。
【００２７】この実施の形態は、図４（ａ）に示すよう
に、図１の間欠駆動制御部１７よりクランプパルスＰ
１，Ｐ２を出力させ、これらパルスのいずれかを切換ス
イッチ１８で切換えて、クランプ回路１６に印加したも
のである。他の構成は図１と同一の構成となっている。
に、図１の間欠駆動制御部１７よりクランプパルスＰ
１，Ｐ２を出力させ、これらパルスのいずれかを切換ス
イッチ１８で切換えて、クランプ回路１６に印加したも
のである。他の構成は図１と同一の構成となっている。
【００２８】すなわち、垂直黒基準期間Ｖ−ＯＢは、幅
の広いクランプパルスＰ１を印加し、映像信号出力期間
は通常のクランプ動作と同様に、水平黒基準期間Ｈ-OB
のみのクランプ動作を行うクランプパルスＰ２を印加す
る。
の広いクランプパルスＰ１を印加し、映像信号出力期間
は通常のクランプ動作と同様に、水平黒基準期間Ｈ-OB
のみのクランプ動作を行うクランプパルスＰ２を印加す
る。
【００２９】この動作によって、図４（ｂ）に示すよう
に、間欠動作でＯＦＦ状態から起動した直後の垂直黒基
準期間Ｖ−ＯＢは、クランプ幅を広くとることにより、
正常なクランプ電位Ｖｃから大きくずれているクランプ
電位の復帰を急速に行うことができることから、映像信
号の出力期間では安定したクランプ電位に設定すること
ができる。
に、間欠動作でＯＦＦ状態から起動した直後の垂直黒基
準期間Ｖ−ＯＢは、クランプ幅を広くとることにより、
正常なクランプ電位Ｖｃから大きくずれているクランプ
電位の復帰を急速に行うことができることから、映像信
号の出力期間では安定したクランプ電位に設定すること
ができる。
【００３０】図５は、この発明の第３の実施の形態につ
いて説明するための構成図であり、間欠駆動制御部１７
よりクランプパルスＰ１，Ｐ２を出力させ、このいずれ
かを切換スイッチ１８で切換えてクランプ回路１６に印
加させることは図４の同じである。
いて説明するための構成図であり、間欠駆動制御部１７
よりクランプパルスＰ１，Ｐ２を出力させ、このいずれ
かを切換スイッチ１８で切換えてクランプ回路１６に印
加させることは図４の同じである。
【００３１】この実施の形態は、図５（ａ）に示すよう
に、クランプパルスＰ１のパルス数を増加させ、垂直黒
基準期間Ｖ−ＯＢに、通常のクランプ期間を決めるパル
ス幅で複数回のクランプ動作を行い、クランプ電位の復
帰を速める動作を行うようにしたものである。
に、クランプパルスＰ１のパルス数を増加させ、垂直黒
基準期間Ｖ−ＯＢに、通常のクランプ期間を決めるパル
ス幅で複数回のクランプ動作を行い、クランプ電位の復
帰を速める動作を行うようにしたものである。
【００３２】すなわち、図５（ｂ）に示すように、垂直
黒基準期間Ｖ−ＯＢ中は、クランプ部１６に幅（Ｈ−Ｏ
Ｂ）のパルスを印加し、出力信号ＯＳの映像出力期間に
入る直前の１水平走査期間に、１回のクランプ動作を行
う通常のクランプパルスに切換える。
黒基準期間Ｖ−ＯＢ中は、クランプ部１６に幅（Ｈ−Ｏ
Ｂ）のパルスを印加し、出力信号ＯＳの映像出力期間に
入る直前の１水平走査期間に、１回のクランプ動作を行
う通常のクランプパルスに切換える。
【００３３】このように、垂直黒基準期間内に急速にク
ランプ電位を復帰させ、映像出力期間には安定したクラ
ンプ電位に設定することができる。垂直黒基準期間での
クランプパルスが細かなパルスであるため、信号期間を
クランプするときに細かな精度による制御が可能とな
る。
ランプ電位を復帰させ、映像出力期間には安定したクラ
ンプ電位に設定することができる。垂直黒基準期間での
クランプパルスが細かなパルスであるため、信号期間を
クランプするときに細かな精度による制御が可能とな
る。
【００３４】図６は、この発明の第４の実施の形態につ
いて説明するためのシステム図であり、図１と同一の構
成部分には同一の符号を付し、ここでは異なる部分を中
心にして説明する。
いて説明するためのシステム図であり、図１と同一の構
成部分には同一の符号を付し、ここでは異なる部分を中
心にして説明する。
【００３５】この実施の形態は、クランプ部１６として
クランプ状態を把握できるようにフィードバッククラン
プ方式を採用している。そしてこのクランプ部１６は複
数の駆動能力を切換えられる構成にする。切換スイッチ
１８は、垂直黒基準期間と映像出力期間とでクランプ幅
を切換えるスイッチであり、ＳＷはクランプ状態によっ
て駆動能力を切換えるスイッチである。
クランプ状態を把握できるようにフィードバッククラン
プ方式を採用している。そしてこのクランプ部１６は複
数の駆動能力を切換えられる構成にする。切換スイッチ
１８は、垂直黒基準期間と映像出力期間とでクランプ幅
を切換えるスイッチであり、ＳＷはクランプ状態によっ
て駆動能力を切換えるスイッチである。
【００３６】デジタル信号処理部１４からのコントロー
ル信号Ｃに基づき、スイッチＳＷが接点Ｓ１を選択する
ことで駆動部１６１は、図７の垂直黒基準期間における
正常なクランプ電位Ｖｃよりずれた電位ＶからＶ１に上
昇させる駆動電流を出力する。同様に、コントロール信
号Ｃに基づき、スイッチＳＷが接点Ｓ２を選択すること
で駆動部１６２は、電位Ｖ１からＶ２に、コントロール
信号Ｃに基づき、スイッチＳＷが接点Ｓｎを選択するこ
とで駆動部１６ｎは、電位Ｖ２からＶｎにそれぞれ上昇
させる駆動電流を出力する。
ル信号Ｃに基づき、スイッチＳＷが接点Ｓ１を選択する
ことで駆動部１６１は、図７の垂直黒基準期間における
正常なクランプ電位Ｖｃよりずれた電位ＶからＶ１に上
昇させる駆動電流を出力する。同様に、コントロール信
号Ｃに基づき、スイッチＳＷが接点Ｓ２を選択すること
で駆動部１６２は、電位Ｖ１からＶ２に、コントロール
信号Ｃに基づき、スイッチＳＷが接点Ｓｎを選択するこ
とで駆動部１６ｎは、電位Ｖ２からＶｎにそれぞれ上昇
させる駆動電流を出力する。
【００３７】この例ではアナログ信号をデジタル化し、
その出力に基づき正常なクランプ電位Ｖｃからのずれ具
合によって、クランプ回路１６の駆動能力を切換えるよ
うにしたものである。
その出力に基づき正常なクランプ電位Ｖｃからのずれ具
合によって、クランプ回路１６の駆動能力を切換えるよ
うにしたものである。
【００３８】これを図７を用い簡単な例で示すと、アナ
ログ信号処理部１００が起動した直後は、正常なクラン
プ電位Ｖｃに対して大きくずれているＶ＜Ｖ１この場合
は、できるだけ速く復帰させる必要があるので、一番駆
動能力のある駆動モードでクランプ動作をする必要があ
る。
ログ信号処理部１００が起動した直後は、正常なクラン
プ電位Ｖｃに対して大きくずれているＶ＜Ｖ１この場合
は、できるだけ速く復帰させる必要があるので、一番駆
動能力のある駆動モードでクランプ動作をする必要があ
る。
【００３９】このとき、デジタル信号処理部１４から発
するコントロール信号Ｃは、Ｃ＝１でスイッチＳＷを接
点Ｓ１に切換えることで選択し、駆動部１６１の駆動能
力でクランプ動作を続け、電位は復帰して次の領域に入
る。Ｖ１＜Ｖ＜Ｖ２の段階では駆動モード特性がやや緩
やかな駆動能力を持つ駆動部１６２を選択すべくＣ＝２
でスイッチＳＷを接点Ｓ２に切換えることで選択する。
するコントロール信号Ｃは、Ｃ＝１でスイッチＳＷを接
点Ｓ１に切換えることで選択し、駆動部１６１の駆動能
力でクランプ動作を続け、電位は復帰して次の領域に入
る。Ｖ１＜Ｖ＜Ｖ２の段階では駆動モード特性がやや緩
やかな駆動能力を持つ駆動部１６２を選択すべくＣ＝２
でスイッチＳＷを接点Ｓ２に切換えることで選択する。
【００４０】以下、同様なクランプ動作によって垂直黒
基準期間内に正常なクランプ電位に収束させることがで
きる。その後、映像出力期間に入ることによって正常な
信号処理を行うことができる。
基準期間内に正常なクランプ電位に収束させることがで
きる。その後、映像出力期間に入ることによって正常な
信号処理を行うことができる。
【００４１】図８は、この発明の第５の実施の形態につ
いて説明するためのシステム図である。この実施の形態
は、電池残量検出部８１を追加し、この電池残量検出部
８１で逐次電池の残量を検出し、残量が低下して一定の
しきい値以下になった場合に、タイミング信号発生部１
５を制御し、タイミング信号発生部１５より間欠動作制
御信号ＳＴを発生させるようにしたものである。他の構
成は図１と同一であり、同符号を付してその説明を省略
する。
いて説明するためのシステム図である。この実施の形態
は、電池残量検出部８１を追加し、この電池残量検出部
８１で逐次電池の残量を検出し、残量が低下して一定の
しきい値以下になった場合に、タイミング信号発生部１
５を制御し、タイミング信号発生部１５より間欠動作制
御信号ＳＴを発生させるようにしたものである。他の構
成は図１と同一であり、同符号を付してその説明を省略
する。
【００４２】すなわち、電池残量検出部８１で逐次電池
の残量を検出し、残量が低下して一定の閾値以下になっ
た場合は、強制的に間欠動作に移行する。これにより、
アナログ信号処理部１００は、固体撮像素子１１からの
映像信号が出力されない期間はＯＦＦし、自動的に省電
力化される。
の残量を検出し、残量が低下して一定の閾値以下になっ
た場合は、強制的に間欠動作に移行する。これにより、
アナログ信号処理部１００は、固体撮像素子１１からの
映像信号が出力されない期間はＯＦＦし、自動的に省電
力化される。
【００４３】この実施の形態では、図１の実施の形態と
同様の効果に加え、電池残量が低下した場合に駆動周波
数に関わらず常に一定の割合を占めていたアナログ信号
処理部の低消費電力化が可能となる。
同様の効果に加え、電池残量が低下した場合に駆動周波
数に関わらず常に一定の割合を占めていたアナログ信号
処理部の低消費電力化が可能となる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の固体撮
像装置によれば、固体撮像素子の間欠動作時に、固体撮
像素子からの出力される１フレーム期間以外は、後段の
アナログ信号処理部をＯＦＦし、この間の電力消費を低
くしたことにより、より低消費電力化を図ることができ
る。
像装置によれば、固体撮像素子の間欠動作時に、固体撮
像素子からの出力される１フレーム期間以外は、後段の
アナログ信号処理部をＯＦＦし、この間の電力消費を低
くしたことにより、より低消費電力化を図ることができ
る。
【図１】この発明の第１の実施の形態について説明する
ためのシステム図。
ためのシステム図。
【図２】図１の動作について説明するための説明図。
【図３】図１の動作について説明するためのタイミング
チャート。
チャート。
【図４】この発明の第２の実施の形態について説明する
ための構成図。
ための構成図。
【図５】この発明の第３の実施の形態について説明する
ための構成図。
ための構成図。
【図６】この発明の第４の実施の形態について説明する
ためのシステム図。
ためのシステム図。
【図７】図６の動作について説明するためのタイミング
チャート。
チャート。
【図８】この発明の第５の実施の形態について説明する
ためのシステム図。
ためのシステム図。
【図９】従来の固体撮像装置について説明するためのシ
ステム図。
ステム図。
【図１０】図９の動作について説明するためのタイミン
グチャート。
グチャート。
１１…固体撮像素子、１２…ＣＤＳ／ＧＣＡ部、１３…
Ａ／Ｄ変換部、１４…デジタル信号処理部、１５…タイ
ミング信号発生部、１６…クランプ部、１７…間欠動作
制御部、１８…切換スイッチ、８１…電池残量検出部、
１００…アナログ信号処理部、ＳＷ…スイッチ、１６１
〜１６３…駆動部。
Ａ／Ｄ変換部、１４…デジタル信号処理部、１５…タイ
ミング信号発生部、１６…クランプ部、１７…間欠動作
制御部、１８…切換スイッチ、８１…電池残量検出部、
１００…アナログ信号処理部、ＳＷ…スイッチ、１６１
〜１６３…駆動部。
Claims (5)
- 【請求項１】 固体撮像素子と、 少なくとも前記固体撮像素子より得られる出力信号に含
まれる雑音を低減する低雑音化手段、前記低雑音化手段
により低雑音化されたアナログ信号をデジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換手段、前記出力信号の黒レベルを一定
にするクランプ手段から構成してなるアナログ信号処理
部と、 前記固体撮像素子および前記アナログ信号処理部に必要
な駆動パルスを供給するとともに、前記アナログ信号処
理部を間欠動作させる間欠動作信号を発生するタイミン
グ信号発生手段と、 前記間欠信号に基づき、前記アナログ信号処理部の動作
を間欠制御する間欠動作制御手段と、 前記間欠動作制御手段に基づき、前記クランプ手段が前
記映像信号をクランプする期間を切換えるクランプ切換
手段とを具備し、 前記固体撮像素子からの間欠信号出力期間内で、前記出
力信号の内の映像信号出力のある映像出力期間直前の垂
直黒基準レベル期間のクランプ幅を広げることを特徴と
する固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記クランプ切換手段は、クランプ動作
の切換えをクランプパルスの切換えによって行うことを
特徴とする請求項１の固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記クランプ切換手段によってクランプ
動作が垂直黒基準期間に切換えた時、その期間はクラン
プ動作を連続して行うことを特徴とする請求項１の固体
撮像装置。 - 【請求項４】 前記クランプ手段には複数のクランプ駆
動モードを具備し、逐次クランプ電位をモニターして正
常なクランプ電位とのずれに応じてクランプ駆動モード
を切換えることを特徴とする請求項１の固体撮像装置。 - 【請求項５】 電池の駆動時は、電池容量を逐次モニタ
ーし、残量が低下した場合には、前記タイミング信号発
生手段から自動的に間欠動作制御信号を発生させること
によって、アナログ信号処理部の電力を低減し、前記電
池寿命を向上したことを特徴とする請求項１の固体撮像
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32569499A JP2001145029A (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32569499A JP2001145029A (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001145029A true JP2001145029A (ja) | 2001-05-25 |
Family
ID=18179680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32569499A Pending JP2001145029A (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001145029A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007336300A (ja) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Canon Inc | 撮像装置及びその制御方法 |
| JP2008289136A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-27 | Panasonic Corp | 映像信号処理装置、集積回路および撮像装置 |
| JP2010147638A (ja) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Canon Inc | 撮像素子及び撮像装置 |
| WO2019039003A1 (ja) * | 2017-08-21 | 2019-02-28 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 撮像装置、および、撮像装置の制御方法 |
-
1999
- 1999-11-16 JP JP32569499A patent/JP2001145029A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007336300A (ja) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Canon Inc | 撮像装置及びその制御方法 |
| JP2008289136A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-27 | Panasonic Corp | 映像信号処理装置、集積回路および撮像装置 |
| JP2010147638A (ja) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Canon Inc | 撮像素子及び撮像装置 |
| WO2019039003A1 (ja) * | 2017-08-21 | 2019-02-28 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 撮像装置、および、撮像装置の制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051117 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080930 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081224 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090414 |